如图,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上,与导轨垂直.当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀

如图,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上,与导轨垂直.当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀

题型:不详难度:来源:
如图,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上,与导轨垂直.当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速直线运动,当金属棒中的电流增加到8A时,金属棒将获得2m/s2的加速度(g取10m/s2)求:
(1)磁场的磁感应强度;
(2)导轨与金属棒间动摩擦因素.
答案
(1)匀速运动时安培力等于摩擦力f=BI1L①
加速运动时由牛顿第二定律可知BI2L-f=ma②
联立①②代入数据得:B=1.2T
(2)匀速运动时f=BI1L=1.2×5×2N=12N
f=μN
N=mg
联立以上方程,代入数据得μ=
f
mg
=
12
3.6×10
=0.33

答:(1)磁场的磁感应强度为1.2T;(2)导轨与金属棒间动摩擦因素为0.33.
举一反三
如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接.倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是(  )
A.B球的受力情况未变,加速度为零
B.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
1
2
gsinθ
C.A、B之间杆的拉力大小为2mgsinθ
D.C球的加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ

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人站在地面,竖直向上提起1kg的物体,物体得到的加速度为5m/s2.g取10m/s2,则此过程中人对物体的作用力为(  )
A.5NB.10NC.15ND.20N
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一个质量为6kg的物体,产生了5m/s2的加速度,所需合外力的大小是(  )
A.30NB.14NC.16ND.18N
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用30N的水平外力F,拉一个静放在光滑水平面上的质量为20kg的物体,力F作用3s后撤去,则第5s末物体的速度和加速度分别是(  )
A.速度为4.5m/s,加速度为1.5m/s2
B.速度为7.5m/s,加速度为1.5m/s2
C.速度为7.5m/s,加速度为0
D.速度为4.5m/s,加速度为0
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某弹簧秤下面挂一重物,静止不动时弹簧秤的示数为10N,将弹簧秤加速上提,发现其示数为15N,则该物体的重力为______N,此时物体的加速度为______m/s2
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